1#汽輪發(fā)電機(jī)組7瓦軸振偏大處理總結(jié)

薛 勇，李成紅

（國(guó)家電投集團(tuán)協(xié)鑫濱海發(fā)電有限公司，江蘇鹽城 224500）

1 1#汽輪發(fā)電機(jī)概述

濱海發(fā)電公司的2 臺(tái)汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組為上海電氣集團(tuán)設(shè)計(jì)制造，汽輪機(jī)為1000 MW 超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、單背壓、九級(jí)回?zé)岢槠⒎磩?dòng)凝汽式汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)為上海電氣電機(jī)廠有限責(zé)任公司制造的THDF 125/67 型水氫冷卻發(fā)電機(jī)。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子采用無中心孔整鍛轉(zhuǎn)子，可不開缸進(jìn)行配重，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子可不解體發(fā)電機(jī)進(jìn)行配重。

機(jī)組軸系主要由高壓轉(zhuǎn)子、中壓轉(zhuǎn)子、低壓轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子及勵(lì)磁小軸共計(jì)6 根轉(zhuǎn)子組成，各轉(zhuǎn)子之間均采用剛性聯(lián)軸節(jié)連接，汽輪機(jī)4 個(gè)缸的轉(zhuǎn)子由5 個(gè)徑向橢圓軸承支撐，發(fā)電機(jī)由2個(gè)徑向橢圓軸承支撐，勵(lì)磁小軸末端由1 個(gè)可傾瓦支撐（圖1）。

圖1 1#汽輪發(fā)電機(jī)組軸系布置

汽輪機(jī)在所有穩(wěn)定運(yùn)行工況下（額定轉(zhuǎn)速）運(yùn)行時(shí)，在軸承座上測(cè)得的雙振幅振動(dòng)值，無論是垂直或橫向均不大于0.025 mm，在任何軸頸上所測(cè)得垂直、橫向雙振幅相對(duì)振動(dòng)值應(yīng)不大于0.05 mm，各轉(zhuǎn)子及軸系在通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)各軸承座雙振幅振動(dòng)值應(yīng)不大于0.08 mm，各軸頸雙振幅相對(duì)振動(dòng)值不大于0.15 mm。汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)值見表1。

2 1#汽輪發(fā)電機(jī)組7 瓦軸振偏大原因分析

在對(duì)1#汽輪發(fā)電機(jī)組7#瓦軸振偏大原因分析的過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)X、Y 振子以及鍵相安裝位置（圖2）。其中，X 為135°，Y為45°，鍵相為30°。

在對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行第一次動(dòng)平衡之前，汽輪機(jī)振動(dòng)情況見表2。

上海電氣發(fā)電機(jī)廠和江蘇方天公司振動(dòng)專家根據(jù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，該發(fā)電機(jī)組7#瓦軸振偏大最主要的原因是汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡、質(zhì)量過大，只有通過轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡調(diào)整才能消除振動(dòng)。

表1 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的設(shè)計(jì)值 r/min

圖2 現(xiàn)場(chǎng)X、Y 振子以及鍵相安裝位置

3 1#汽輪發(fā)電機(jī)組7#瓦軸振偏大處理方案及過程

3.1 第一次動(dòng)平衡調(diào)整

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集振動(dòng)數(shù)據(jù)，上海發(fā)電機(jī)廠工藝處技術(shù)人員制定動(dòng)平衡調(diào)整方案，江蘇方天公司振動(dòng)專家同意按此方案執(zhí)行。其動(dòng)平衡調(diào)整方案（合計(jì)1100 g/260°）如圖3 所示，角度為逆旋轉(zhuǎn)方向。

表2 汽輪機(jī)第一次動(dòng)平衡調(diào)整前振動(dòng)情況

在動(dòng)平衡調(diào)整過程中，當(dāng)勵(lì)發(fā)聯(lián)軸器處鍵相調(diào)整為250°位置時(shí)，聯(lián)軸器重量?jī)艏?50 g；當(dāng)勵(lì)發(fā)聯(lián)軸器處鍵相調(diào)整為270°位置時(shí)，聯(lián)軸器重量?jī)艏?50 g。

2017年8月26日，第一次調(diào)整配重。上海發(fā)電機(jī)廠工藝處未派技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)，由發(fā)電機(jī)廠工代溝通上海發(fā)電機(jī)廠工藝處后，現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)平衡塊的調(diào)整工作。

此外，勵(lì)發(fā)對(duì)輪聯(lián)軸器處實(shí)際配重如圖4 所示，實(shí)際配重角度為機(jī)械零位逆旋轉(zhuǎn)方向。

圖3 汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子第一次動(dòng)平衡調(diào)整方案

經(jīng)過研究后發(fā)現(xiàn)，實(shí)際配重后，汽輪機(jī)的振動(dòng)值沒有下降，反而上升，此時(shí)需要聯(lián)系發(fā)電機(jī)廠振動(dòng)專家，確定需要再次進(jìn)行平衡塊調(diào)整。

圖4 配重后X、Y 振子以及鍵相安裝位置

3.2 第二次動(dòng)平衡調(diào)整

2017年11月4日上午上海發(fā)電機(jī)廠工藝處吳洋海到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)平衡調(diào)整，給出處理方案，江蘇方天振動(dòng)專家同意按此方案執(zhí)行，方案如下。

（1）將第一次加裝平衡塊中心點(diǎn)位置（機(jī)械零位順旋轉(zhuǎn)方向100°）朝上，將第一次加裝的平衡塊取出，恢復(fù)至出廠值。

（2）以第一次加裝平衡塊中心點(diǎn)位置為起點(diǎn)順轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向75°加裝580 g 配重塊，拆出原配重塊230 g，凈重350 g；100°位置加裝配重塊380 g，拆出原配重塊230 g，凈重150 g。

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行配重時(shí)，第一次配種中心位置順轉(zhuǎn)75°位置出廠時(shí)有平衡塊230 g，只能凈加重350 g。根據(jù)前2 次數(shù)據(jù)的復(fù)核，實(shí)際配重角度就第一次配重中心位置順轉(zhuǎn)81°兼顧角度和重量需求，實(shí)際最終加重方案如下：

（1）第一次配重拆除，并回復(fù)出廠狀態(tài)。

（2）第一次配種中心位置順轉(zhuǎn)75°處拆除原有配種230 g，加重580 g。

（3）第一次配重中心位置順轉(zhuǎn)100°出拆除原有配種230 g，加重380 g。

以上配重過程和結(jié)果均通過發(fā)電機(jī)廠振動(dòng)專家全程確認(rèn)，江蘇方天振動(dòng)專家也確認(rèn)沒有問題。

4 處理結(jié)果

按發(fā)電機(jī)廠振動(dòng)專家的方案，第二次對(duì)勵(lì)發(fā)聯(lián)軸器平衡塊調(diào)整，機(jī)組啟動(dòng)后，7#瓦軸振50 μm 左右，2#瓦軸振75 μm 左右。發(fā)電機(jī)廠和江蘇方天振動(dòng)專家認(rèn)為此振動(dòng)情況良好，繼續(xù)跟蹤機(jī)組運(yùn)行情況。本次處理軸瓦振動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)可以為今后2臺(tái)機(jī)組汽輪機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)類似問題，能夠迅速正確地處理，保障汽輪機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，為企業(yè)降本增效提供可靠的技術(shù)支持。

5 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)1#汽輪發(fā)電機(jī)組7#瓦軸振偏大原因分析后發(fā)現(xiàn)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的不平衡質(zhì)量對(duì)于汽輪機(jī)軸系的振動(dòng)影響重大，只有對(duì)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡調(diào)整才能夠有效確保汽輪機(jī)軸系的振動(dòng)頻率。